Един от най-впечатляващите пръстени на Айнщайн, които някога сме откривали в космическото пространство, ни позволява да видим какво се случва в галактика (почти) от зората на времето.

Размазаната светлина на т.нар. Разтопен пръстен, разтегната и изкривена от гравитационните полета, увеличават и удвояват галактика, чиято светлина е пътувала цели 9,4 млрд. години. Увеличението ни предоставя редкия шанс да надникнем в звездна люпилня, когато Вселената все още е била в своя зародиш.

Трудно е да научим подробности за ранната еволюция на Вселената. Доколкото ни е известно, тя възниква приблизително преди около 13,8 млрд. години, като първата светлина се появява около 1 млрд. години по-късно. Светлината, пътуваща толкова дълъг период от време, е бледа, нейните източници са бледи, а голяма част от нея е засенчена от прах.

Дори най-ярките обекти са трудни за виждане в огромната бездна на пространство-времето. Ето защо съществуват множество неясноти във връзка с начина, по който Вселената се е образувала от първичната супа.

Понякога обаче Вселената решава да ни помогне. Ако един масивен обект се намира между нас и друг по-далечен обект, се получава ефект на увеличение вследствие на гравитационното изкривяване на пространство-времето около по-близкия обект.

Илюстрация на ефекта на гравитационната леща. Източник: NASA, ESA & L. Calçada

Която и да е светлина, преминаваща през това пространство-време, следва изкривяването и навлиза в нашите телескопи размазана и изопачена. Но също така и увеличена и удвоена. В случая става дума за т.нар. пръстени на Айнщайн, тъй като ефектът им е предречен от самия Алберт Айнщайн.

Самият феномен се нарича гравитационна леща и вследствие на него успяваме да направим някои наистина впечатляващи фотографии. Освен това ни предоставя брилянтните възможности да комбинираме нашите собствени способности за увеличение (телескопите) с тези на Вселената и да видим неща, които принципно са твърде далечни, за да се откроят ясно, или въобще не бихме могли да зърнем.

Разтопеният пръстен (с официално название GAL-CLUS-022058s) е точно такъв пръстен на Айнщайн. Той е увеличен от гравитационното поле около гигантски галактически куп в съзвездието Пещ. Този ефект е толкова мощен, че хем далечната галактика се появява в четири изкривен изображения, хем е увеличена с коефициент 20.

Когато комбинираме тези данни с телескопа „Хъбъл“, получаваме снимки, които са толкова детайлни и ясни, сякаш наблюденията са извършени с телескоп с огромна 48-метрова апертура. Именно така изследователите от Политехническия университет в Картаген, ръководени от Анастасио Диаз-Санчес, установяват, че светлината от галактиката е изминал 9,4 млрд. светлинни години.

Четирите изображения на галактиката. Източник: Díaz-Sánchez et al., ApJ, 2021

Това значи, че идва от период във времето, в който звездите са се образували с невероятна скорост – хиляди пъти по-бързо, отколкото това се случва днес в Млечния път. Ако успеем да научим повече за този древен период на звездообразуване, можем да разберем по-добре как еволюират днешните галактики. Обикновено не можем да наблюдаваме толкова добре толкова стари галактики – освен че са далечни, те са и доста прашни.

С помощта на снимки, направени от телескопа „Хъбъл“, изследователите успяват да моделират ефекта на гравитационната леща, за да реконструират размазаната светлина и четирите копия, произведени от Разтопения пръстен, в галактиката, която го е образувала.

„Подобен модел може да бъде получен единствено чрез изображенията на „Хъбъл““ – казва Диаз-Санчес. Специалистите установяват, че новите звезди във въпросната галактика се раждат със скорост от около 70 до 170 звездни маси на година. За справка – звездната формация в Млечния път е едва няколко звездни маси годишно.

Изследването е публикувано в The Astrophysical Journal.

Източник: Science Alert